Question

（2009?山東）（1）歷史中在利用加速器實現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子₁¹H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的₂⁴He．（1MeV=1.6×^-13J）
①上述核反應(yīng)方程為

₁¹H+₃⁷X→₂⁴He+₂⁴He或₁¹H+₃⁷Li→₂⁴He+₂⁴He

．
②質(zhì)量虧損為

3.1×10^-29

kg．
（2）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為m_B=m_c=2m，m_A=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧 （彈簧與滑塊不栓接）．開始時A、B以共同速度v₀運動，C靜止．某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同．求B與C碰撞前B的速度．

Answer 1

分析：（1）由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒求得未知元素的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)；利用愛因斯坦的質(zhì)能方程可求出釋放的能量．
（2）涉及到三個狀態(tài)，AB一起運動、AB分開的瞬間、BC粘在一起，分析這三個狀態(tài)下的物理量，列式求解．

解答：解：
（1）₁¹H+₃⁷X→₂⁴He+₂⁴He或₁¹H+₃⁷Li→₂⁴He+₂⁴He，
由質(zhì)能方程得：△m=

E

C2

=3.1×10-29Kg．
（2）設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為v_B
由動量守恒定律有（m_A+m_B）v₀=m_Av+m_Bv_B…①
                 m_Bv_B=（m_B+m_C）…②
聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為vB=

9

5

v0．

點評：核反應(yīng)過程中，反應(yīng)前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒；反應(yīng)過程中，會有質(zhì)量減少的現(xiàn)象，減少的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量釋放出來；本題考察了動量守恒定律，利用動量守恒定律解題，一定注意狀態(tài)的變化和狀態(tài)的分析．